(57)【要約】【課題】  登坂路で停車した際の車両の後退を抑制できる摩擦伝動装置を提供する。【解決手段】  エンジンから駆動輪へ至る駆動伝達経路上に配置し、押圧接触させた入力ローラ１と出力ローラ２との接触部に生じる摩擦力により、エンジンからの入力回転を駆動輪側へ伝達する摩擦伝動装置において、入出力ローラ１，２を構成する１速用ローラ対１１，２１の周面間のうち、１速用ローラ１，２の正転時に相互に近づき合う側と反対側で１速用ローラ対１１，２１に接触するくさび部材３３を設けた。【選択図】        図２
2010255729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の原動機から駆動輪へ至る駆動伝達経路上に配置し、押圧接触させた入力ローラと出力ローラとの接触部に生じる摩擦力により、原動機側からの入力回転を駆動輪側へ伝達する摩擦伝動装置において、
入出力ローラ周面間のうち、正転時に相互に近づき合う側と反対側で両ローラに接触するくさび部材を設けたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦伝動装置において、
両ローラの一方の回転支持部に当接し、両ローラの接触点における接線に対して所定の角度を持つカム面を有するカム部材を設け、
前記くさび部材の両ローラとの接触点における接線同士が成す角度をくさび角度としたとき、このくさび角度を、前記カム面の前記接線に対する角度の二倍以下に設定したことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の摩擦伝動装置において、
前記入力ローラと出力ローラとからなるローラ対を、互いに変速比を異ならせて複数設定し、各ローラ対の軸間距離を変えることで選択的にいずれかのローラ対で動力を伝達させる構成とし、
前記くさび部材を、車両の発進時に用いる変速段を選択したとき、最も周面間距離の最小値が大きなローラ対に設けたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の摩擦伝動装置において、
前記くさび部材を、複数のローラ対に設けたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の摩擦伝動装置において、
車両の発進時または微速前進時に用いる変速段の選択時には前記くさび部材を両ローラとの接触位置まで進出させ、発進時または微速前進時に用いる変速段以外の変速段の選択時には前記くさび部材を両ローラとの非接触位置まで縮退させるくさび部材進退手段を設けたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の摩擦伝動装置において、
車速が所定の低速閾値以下のときは前記くさび部材を両ローラとの接触位置まで進出させ、車速が前記低速閾値を超えるときは前記くさび部材を両ローラとの非接触位置まで縮退させるくさび部材進退手段を設けたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項７】
請求項５に記載の摩擦伝動装置において、
前記複数の入力ローラと前記複数の出力ローラの一方を回転自在に支持する偏心軸と、
選択した変速段に対応するローラ対が接触するように前記偏心軸を回転させる変速アクチュエータと、
を設け、
前記くさび部材進退手段は、前記偏心軸の回転運動を前記くさび部材の進退方向運動に変換する機構としたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項８】
請求項５に記載の摩擦伝動装置において、
前記くさび部材進退手段は、ドライバにより操作される変速レバーの揺動運動を前記くさび部材の進退方向運動に変換する機構としたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の摩擦伝動装置において、
両ローラの一方の回転支持部に当接し、両ローラの接触点における接線に対して所定の角度を持つカム面を有するカム部材と、
このカム部材を支持するフレームと、
前記くさび部材を前記フレームに支持する弾性部材と、
を設けたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか1項に記載の摩擦伝動装置において、
入出力ローラ周面間のうち、逆転時に相互に近づき合う側と反対側で両ローラに接触する第２のくさび部材を設けたことを特徴とする摩擦伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両が登坂路で停車したとき、加速度センサの車両前後方向加速度から路面勾配を算出し、路面勾配が大きいほど、自動変速機をニュートラル状態とする際のブレーキ圧閾値を小さくする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０５４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、路面勾配を検出するセンサの精度によっては、緩勾配を判定できないため、車両が後退するという問題があった。
本発目の目的は、登坂路で停車した際の車両の後退を抑制できる摩擦伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の摩擦伝動装置では、入出力ローラの周面間のうち、入出力ローラの正転時に相互に近づき合う側と反対側で両ローラに接触するくさび部材を備える。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、入出力ローラが逆転しようとすると摩擦力によってくさび部材は入出力ローラ間に引き込まれ、入出力ローラの回転をロックする。これにより、駆動輪の後転を規制できるため、登坂路で停車した際の車両の後退を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の前進３速後進１速の摩擦伝動装置を示す平面図である。
【図２】実施例１の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図３】実施例１のくさび角とカム面の傾斜角度との関係を示す１速用ローラ対の側面図である。
【図４】実施例２の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図５】実施例３の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図６】実施例４の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図７】実施例５の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図８】実施例５のくさび部材進退手段を示す要部平面図である。
【図９】実施例６の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図１０】実施例７の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図１１】実施例８の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図１２】実施例９の摩擦伝動装置を示す正面図である。
【図１３】実施例９の摩擦伝動装置を示す側面図である。
【図１４】他の実施例のくさび部材を示す摩擦伝動装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の摩擦伝動装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の前進３速後進１速の摩擦伝動装置を示す平面図である。
実施例１の変速装置は、車両のエンジン（原動機）から駆動輪へ至る駆動伝達経路上に配置している。この変速装置は、回転自在に支持された入力ローラ１と出力ローラ２とを押圧接触させ、その接触部に生じる摩擦力によって、上記２個のローラ１，２のうち、一方のローラ１または２から他方のローラ２または１に動力を伝達する。なお、図示は省略したが、エンジンと変速装置との間には、カップリングとクラッチを介装している。
【００１０】
入力ローラ１は、１速用入力ローラ１１と、２速用入力ローラ１２と、３速用入力ローラ１３と、入力ローラ支持軸部１７，１８と、を一体形成して構成する。ローラ径は、１速用入力ローラ１１＜２速用入力ローラ１２＜３速用入力ローラ１３であり、入力ローラ支持軸部１７，１８の間に、図１の左から１速用入力ローラ１１、２速用入力ローラ１２、３速用入力ローラ１３を順に配列する。エンジン側から摩擦伝動装置への回転入力は、入力ローラ支持軸部１７，１８のいずれか一方からなされる。
出力ローラ２は、１速用出力ローラ２１と、２速用出力ローラ２２と、３速用出力ローラ２３と、偏心出力ローラ軸（偏心軸）２４と、により構成する。ローラ径は、１速用出力ローラ２１＞２速用出力ローラ２２＞３速用出力ローラ２３であり、偏心出力ローラ軸２４上に、図１の左から１速用出力ローラ２１、２速用出力ローラ２２、３速用出力ローラ２３を順に配列する。
３個の出力ローラ２１，２２，２３は、両端に第１支持軸受け３と第２支持軸受け４を配置した偏心出力ローラ軸２４上に設定すると共に、変速比を異ならせて設定した３つのローラ対を切り替え可能に構成している。
【００１１】
３つのローラ対は、入力ローラ支持軸部１７，１８に入力ローラ支持軸受け５，６を設定し、これら入力ローラ支持軸受け５，６に、フレーム７に設定したカム（カム部材）８を当接することで、押圧接触したローラ対間に押し付け力を付与している。
カム８は、入力ローラ１と出力ローラ２との接触点における接線に対し角度αを持った２つのカム面８ａ，８ｂ（図２参照）を有し、回転方向に応じて、カム面８ａまたは８ｂを入力ローラ支持軸受け５，６のカムフォロア５ａ，６ａに当接することでローラ対を押圧接触させる。車両前進時の入力ローラ１の回転方向を正転方向、車両後退時の入力ローラ１の回転方向を逆転方向としたとき、カム面８ａは、入力ローラ１の正転時にカムフォロア５ａ，６ａに当接してローラ対を押圧接触させる正転カム面であり、カム面８ｂは、入力ローラ１の逆転時にカムフォロア５ａ，６ａに当接してローラ対を押圧接触させる逆転カム面である。なお、入力ローラ支持軸受け５，６は、外輪としてのカムフォロア５ａ，６ａと、転動体としてのニードル５ｂ，６ｂとから構成する。
【００１２】
３個の出力ローラ２１，２２，２３は、両端に第１支持軸受け３と第２支持軸受け４とを配置した偏心出力ローラ軸２４上にボール等を介して回転可能に設定すると共に、偏心出力ローラ軸２４を回動させるサーボモータ（変速アクチュエータ）９を偏心出力ローラ軸２４の一端部に設ける。サーボモータ９の動作は、コントローラ１０により制御する。コントローラ１０は、アクセル開度や車速等の車両状態に応じて目標の変速段を選択し、サーボモータ９に対し変速指令を出力する。また、ドライバのセレクトレバー操作により選択されたレンジポジションとなるよう、サーボモータ９に対し変速指令を出力する。
サーボモータ９は、変速指令に応じて、偏心出力ローラ２４を出力ローラ回転軸２ａ周りに回転させ、変速前の変速位置に対応する出力ローラ回転軸２１ａ，２２ａ，２３ａのうち１つの軸を入力ローラ回転軸１ａから離し、目標とする変速後の変速位置に対応する出力ローラ回転軸２１ａ，２２ａ，２３ａのうち１つの軸を入力ローラ回転軸１ａに近付けることにより、変速を行う。なお、変速ショックを抑制するために、変速時にはエンジンとの間に設けたクラッチを解放し、ニュートラル状態とした後、偏心出力ローラ軸２４を回動させる。
【００１３】
複数のローラ対は、１速用ローラ対１１，２１と２速用ローラ対１２，２２と３速用ローラ対１３，２３であり、出力ローラ２の両端の支持軸受けを、第１支持軸受け３と第２支持軸受け４としたとき、第１支持軸受け３と第２支持軸受け４との間に、第１支持軸受け３から順に、１速用出力ローラ２１と２速用出力ローラ２２と３速用出力ローラ２３とを並べて配置し、１速用出力ローラ２１と２速用出力ローラ２２と３速用出力ローラ２３とは、ピン駆動型式の偏心継手３１，３２により、径方向は互いに移動可能で、かつ、回転方向は一体に連結する。
ここで、図示は省略したが、３速用出力ローラ２３と出力軸とは、図外のピン駆動型式の偏心継手により、径方向は互いに移動可能で、かつ、回転方向は一体に連結する。出力軸は、ディファレンシャルギア等を介して駆動輪と連結している。また、後退レンジ選択時の後退変速段については、１速用入力ローラ１１と１速用出力ローラ２１との間に回転方向を逆転させるカウンタローラ（不図示）を介装させることで実現できる。
【００１４】
以上のように構成した実施例１の摩擦伝動装置では、入力ローラ１から出力ローラ２にトルクが伝達されると、入力ローラ１には、伝達力の反力が働く。この伝達力の反力は、入力ローラ支持軸受け５のカムフォロア５ａと正転カム面８ａの当接部で支持されるが、当接部においては接触面に垂直な力しか発生できないので、大きな法線力を生じ、水平方向成分が伝達力の反力と釣り合う。この法線力の垂直方向成分が入出力ローラ１，２間に働く押し付け力となる。
このとき水平方向成分と垂直方向成分、すなわち、伝達力と押し付け力との比は、当接部における正転カム面８ａの傾斜角度αに等しい。この正転カム面８ａの傾斜角度αは一定であるので、したがって伝達力に比例した押し付け力を動力伝達部分に加えることができる。
【００１５】
実施例１の車両では、車両停車時の燃費向上を図るために、ニュートラル制御やアイドルストップ制御を行う。ニュートラル制御は、レンジポジションが前進走行レンジにあり、アクセルオフ、かつ、ブレーキオンで車両が停止したとき、次にアクセルオンされるまでクラッチを解放してクリープトルクの発生を防止する制御である。また、アイドルストップ制御は、レンジポジションが前進走行レンジにあり、アクセルオフ、かつ、ブレーキオンで車両が停止したとき、次にアクセルオンされるまでエンジンを停止する制御である。
【００１６】
実施例１の摩擦伝動装置は、登坂路での停車時に上記ニュートラル制御およびアイドルストップ制御を実行したとき、制動力不足に伴う車両の後退を抑制することを狙いとし、図２に示すように、１速用ローラ対１１，２１の周面間の空間であって、入出力ローラ１，２の正転時に相互に近づき合う側と反対側、言い換えると正転時に相互に離れ合う側で１速用ローラ対１１，２１に接するくさび部材３３を設けた。
このくさび部材３３は、縦断面略三角形状を有し、入出力ローラ１，２が逆転しようとすると両ローラ１１，２１間に噛み込み、入出力ローラ１，２の逆転をロックすることで、車両の後退（ずり下がり）を抑制する。
【００１７】
ここで、図３に示すように、くさび部材３３の１速用ローラ対１１，２１との接触点における接線同士が成す角度、すなわち、くさび部材３３の入力ローラ側面３３ａと出力ローラ側面３３ｂとが成す角度(2×δ)をくさび角度とする。実施例１では、このくさび角度(2×δ)の半角（以下、くさび半角）δと、カム面８ａ，８ｂの１速用入力ローラ１１と１速用出力ローラ２１との接触点における接線に対する角度αとの間に、以下の関係が成り立つようにくさび半角δを設定する。
α≧δ
つまり、くさび半角δは、カム面８ａ，８ｂの傾斜角度α以下の角度とする。以下、その理由を説明する。
【００１８】
図３のようにくさび部材３３が１速用ローラ対１１，２１間にかみ込んでロックしている状態における力の釣り合い式として、次の２式が成り立つ。
Fsisinδ+Fsosinδ=Fticosδ+Ftocosδ
Fsicosδ-Fsosinδ=Ftisinδ+Ftosinδ
上記２式を連立させるには、
Fsi=Fso
となる。
【００１９】
ここで、Fsi≡Fso、くさび部材３３と１速用ローラ対１１，１２との接触部における摩擦係数をμとおくと、
Fssinδ+Fssinδ=μFscosδ+μFscosδ
したがって、
tanδ=μ
である。
ここで、tanδ>μの場合には、くさび部材３３に対して１速用ローラ対１１，２１が滑るため、車両が後退してしまう。
【００２０】
したがって、
tan≦μ
であることが作動の条件である。
一方、カム面の傾斜角度αは、１速用ローラ対１１，２１の接触部における摩擦係数μtに対し、
tanα=μt
となるように設定する。
くさび部材３３もローラ１，２と同様の材料、加工で製作するので、
μt?μ
としてよい。
したがって、
δ≦α
であれば、くさび部材３３に外部から押圧力を与えることなく入出力ローラ１，２をロックすることができる。
【００２１】
次に、実施例１の作用効果を説明する。
［くさびによる逆転抑制作用］
車両の前進時、すなわち入力ローラ１と出力ローラ２が正転するとき、くさび部材３３は、１速用ローラ対１１，２１との摩擦力によって、１速用ローラ対１１，２１の接触点から離れる方向（図３の矢印Ａの方向）への力を受けるため、くさび部材３３は１速用ローラ対１１，２１に対して単に摩擦力を生じさせるだけであり、車両の前進が妨げられることがない。
【００２２】
一方、登坂路での停車時、ドライバがブレーキオフすることで入出力ローラ１，２が逆転しようとすると、くさび部材３３は１速用ローラ対１１，２１との摩擦力によって１速用ローラ対１１，２１の接触点へ向かう方向（図３の矢印Ｂの方向）への力を受け、１速用ローラ対１１，２１間に引き込まれることで、１速用ローラ対１１，２１間にかみ込む。これにより、入出力ローラ１，２を逆転不能にロックでき、駆動輪の後退を規制できる。
【００２３】
従来、登坂路でニュートラルまたはアイドルストップ制御を実行する車両では、車両の後退を防止するために、加速度センサ等を用いて検出した路面勾配から車両の停止を維持できるホイルシリンダ圧を算出し、現在のホイルシリンダ圧では車両が後退すると判定した場合にはニュートラルまたはアイドルストップ制御の実行を不可としている。
このため、ドライバが十分にブレーキペダルを踏み込まなければ、ニュートラルおよびアイドルストップ制御へ移行できず、燃費向上を図ることができない。また、路面勾配を検出する加速度センサの精度によっては、緩勾配（例えば、5°未満）の登坂路を判定できないことがあり、この場合にニュートラル制御へ移行すると、車両の後退を招く。
一方、マスタシリンダ圧を増圧してホイルシリンダ圧へ送る油圧制御回路や、自動変速機に逆転（後退）防止用のクラッチまたはブレーキを設けることで、ドライバのブレーキ操作量にかかわらず、車両の後退を抑制できるが、アイドルストップ時にはエンジンの補機を利用できないため、電動ポンプ等の油圧発生源が別途必要になり、コストアップを招く。
【００２４】
これに対し、実施例１の摩擦伝動装置では、入出力ローラ１，２を構成する１速用ローラ対１１，２１の周面間のうち、１速用ローラ１，２の正転時に相互に近づき合う側と反対側で１速用ローラ対１１，２１に接触するくさび部材３３を設けた。これにより、ドライバのブレーキ操作量にかかわらず、登坂路停車時にニュートラル制御またはヒルホールド制御を実行したときの、車両の後退を抑制できる。よって、ブレーキ操作量に応じて制御開始の可否判定が不要となる。
【００２５】
また、実施例１では、くさび部材３３の１速用ローラ対１１，２１との接触点における接線同士が成す角度をくさび角度(2×δ)としたとき、このくさび角度(2×δ)を、カム面８ａ，８ｂの傾斜角度αの二倍以下に設定した。これにより、くさび部材３３に外部から押圧力を加えることなく入出力ローラ１，２の逆転をロックできる。
【実施例２】
【００２６】
実施例２は、くさび部材を、車両の発進時に用いる変速段を選択したとき、最も周面間距離の最小値が大きなローラ対に設けた例である。なお、他の構成については、図１に示した実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
図４は、実施例２の摩擦伝動装置を示す側面図である。
実施例１では、１速用ローラ対１１，２１にくさび部材３３を設けたが、実施例２では、図１に示した車両の発進時に用いる１速用ローラ対１１，２１が選択されているとき、最も周面間距離の最小値、すなわちローラ対間の隙間が大きな３速用ローラ対１３，２３に、縦断面台形状のくさび部材３４を設けた。
【００２７】
車両の発進時に選択される１速用ローラ対１１，２１に対してくさび部材３３を設けた場合、ローラ対１１，２１は互いに押圧接触していることから、１速用ローラ対１１，２１間の周面間距離の最小値はゼロである。このため、１速用ローラ対１１，２１の周面間にくさび部材３３をかみ込ませるためには、くさび部材３３の肉厚を薄くする必要がある。しかしながら、摩擦伝動装置は、エンジン回転を減速して駆動輪へ伝達するものであって、ローラ対がくさび部材を挟み込む力は数トンレベルに達することから、十分な強度が望まれる。
【００２８】
これに対し、実施例２では、前進１速段の選択時に最も周面間距離の最小値が大きな３速用ローラ対１３，２３に対してくさび部材３４を設けた。３速用ローラ対１３，２３は、前進１速段が選択されているとき、最も周面間距離の最小値が大きなローラ対であるため、他の２つのローラ対にくさび部材を設けた場合に比して、くさび部材３４を最も肉厚に形成することができ、強度向上を図ることができる。
【実施例３】
【００２９】
実施例３は、くさび部材を複数のローラ対に設けた例である。なお、他の構成については、図１に示した実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
図５は、実施例３の摩擦伝動装置を示す側面図である。
実施例３では、３つのローラ対全てにくさび部材を設けている。すなわち、１速用ローラ対１１，２１に対してくさび部材３３を設け、２速用ローラ対１２，２２に対してくさび部材３５を設け、３速用ローラ対１３，２３に対してくさび部材３４を設けた。くさび部材３３は縦断面三角形状、くさび部材３４とくさび部材３５は縦断面台形状とし、各くさび部材の厚みは、前進１速段が選択されているときの対応するローラ間の周面間距離の最小値の大きさに応じて、くさび部材３４＞くさび部材３５＞くさび部材３３とする。
【００３０】
例えば、１つのくさび部材（例えば、くさび部材３３）のみで入出力ローラ１，２の逆転をロックする場合、図５に破線の矢印で示すように、駆動輪側からの逆転トルクを１つのくさび部材３３で受けなければならず、くさび部材３３は大きな力を受けるため、耐久性に劣る。
これに対し、実施例３では、３つのローラ対全てにくさび部材３３，３４，３５を設けたため、図５に実線の矢印で示すように、逆転トルクに対して各くさび部材３３，３４，３５が受け持つ力を小さく抑えることができる。このため、各くさび部材３３，３４，３５の負荷を小さく抑え、耐久性向上を図ることができる。
【実施例４】
【００３１】
実施例４は、運転状況に応じてくさび部材とローラとを非接触する例であり、実施例４では、発進時または微速前進時に用いる変速段以外の変速段が選択されている場合、くさび部材を入出力ローラから離すくさび部材進退手段を設ける。
図６は、実施例４の摩擦伝動装置を示す側面図である。
実施例４では、くさび部材３４をモータ３６とねじ軸機構３７とに進退させる。ねじ軸機構３７は、フレーム７に固定した雌ねじ部３７ａと、モータ３６の回転軸３６ａに連結し、雌ねじ部３７ａと螺合する雄ねじ部３６ｂとからなる。雄ねじ部３６ｂには、先端にくさび部材３４を取り付けたロッド３８を固定する。
モータ３６は、コントローラ１０からの動作指令に応じて回転し、ロッド３８を３速用ローラ対１３，２３の接触点の接線方向に進退させる。
【００３２】
コントローラ１０は、前進１速段が選択されているとき、ロッド３８を進出させる方向にモータ３６を駆動する動作指令を出力する。つまり、前進１速段が選択される発進時および微速前進時は、くさび部材３４を３速用ローラ対１３，２３と接触させる。一方、前進１速以外の変速段が選択されているときには、ロッド３８を縮退させる方向にモータ３６を駆動する動作指令を出力する。つまり、発進時および微速前進時以外は、くさび部材３４と３速用ローラ対１３，２３を非接触状態とする。
ここで、コントローラ１０は、車速が所定の低速閾値以下のとき、くさび部材３４を３速用ローラ対ローラ１３，２３と接触させ、低速閾値を超えるとき、くさび部材３４と３速用ローラ対１３，２３を非接触としてもよい。
実施例４では、モータ３６、ねじ軸機構３７およびロッド３８によりくさび部材進退手段を構成する。
【００３３】
次に、実施例４の作用効果を説明する。
例えば、くさび部材を入出力ローラに接触させた状態で走行した場合、くさび部材３４と入出力ローラ１，２との摩擦接触によりエンジントルクの一部が常に熱損失となるため、燃費の悪化が懸念される。
これに対し、実施例４では、車両の発進時または微速前進時に用いる前進１速の選択時にはくさび部材３４を３速用ローラ対１３，２３との接触位置まで進出させ、前進１速以外の変速段の選択時にはくさび部材３４を３速用ローラ対１３，２３との非接触位置まで縮退させるくさび部材進退手段を設けた。このため、発進時および微速前進時以外の走行時において、くさび部材３４と３速用ローラ対１３，２３との摩擦による熱損失の発生を防止できる。つまり、摩擦損失の発生を必要最小限に抑え、燃費の向上を図ることができる。
【００３４】
また、くさび部材進退手段は、車速が所定の低速閾値以下のときはくさび部材３４を３速用ローラ対１３，２３との接触位置まで進出させ、車速が低速閾値を超えるときはくさび部材３４を３速用ローラ対１３，２３との非接触位置まで縮退させる。このため、車速が低速閾値を超える走行時において、くさび部材３４と３速用ローラ対１３，２３との摩擦による熱損失の発生を防止し、燃費の向上を図ることができる。
【実施例５】
【００３５】
実施例５は、くさび部材進退手段を、出力ローラを回転自在に支持する偏心軸の回転運動をくさび部材の進退方向運動に変換する機構とした例である。
図７は実施例５の摩擦伝動装置を示す側面図、図８は実施例５のくさび部材進退手段を示す要部平面図である。
【００３６】
実施例５では、偏心出力ローラ軸２４の一端部にギア３９を固定し、このギア３９とかみ合うアイドラギア４０をフレーム７に軸支する。くさび部材３３は、アイドラギア４０とかみ合うラック歯（不図示）を有するラック軸４１の先端に取り付ける。ラック軸４１は、１速用ローラ対１１，２１の接触点の接線方向に進退可能なように、フレーム７に支持する。
【００３７】
ここで、ラック軸４１は、偏心出力ローラ軸２４の回転に連動して進退するが、偏心出力ローラ軸２４が前進１速に対応する回転角度のとき、くさび部材３３が１速用ローラ対１１，２１と接触し、偏心出力ローラ軸２４が前進１速に対応する回転角度以外の時、くさび部材３３が１速用ローラ対１１，２１から離れるように設定する。
実施例５では、ギア３９、アイドラギア４０およびラック軸４１によりくさび部材進退手段を構成する。
【００３８】
実施例５では、前進１速以外の変速段の選択時、すなわち、発進時および微速前進時以外の走行時において、くさび部材３３と１速用ローラ対１１，２１との摩擦による熱損失の発生を防止できるため、摩擦損失の発生を必要最小限に抑え、燃費の向上を図ることができる。
【００３９】
また、実施例５では、くさび部材進退手段を、出力ローラ２を回転自在に支持する偏心出力ローラ軸２４の回転運動をくさび部材３３の進退方向運動に変換する機構としたため、くさび部材３３を進退させるアクチュエータが不要となり、くさび部材進退手段を安価に構成できる。
【実施例６】
【００４０】
実施例６は、くさび部材進退手段を、セレクトレバーの揺動動作をくさび部材の進退方向運動に変換する機構とした例である。
図９は、実施例６の摩擦伝動装置を示す側面図である。
実施例６では、くさび部材３４を先端に固定したロッド４２をフレーム７で支持する。ロッド４２は、フレーム７に対して３速用ローラ対１３，２３の接触点の接線方向に進退可能である。
【００４１】
ロッド４２の基端にはプレート４３を固定し、プレート４３はコイルスプリング４４を介してフレーム７に連結する。コイルスプリング４４は、プレート４３を３速用ローラ対１３，２３から遠ざかる方向へ付勢する。また、プレート４３はワイヤケーブル４５を介してセレクトレバー（変速レバー）４６の下端と連結する。セレクトレバー４６は、前進レンジまたは後退レンジを切り替える構成とする。
【００４２】
図９に示すように、ドライバがセレクトレバー４６を後退レンジ側へ操作すると、コイルスプリング４４の付勢力によりロッド４２が３速用ローラ対１３，２３から離れる方向へ移動するため、くさび部材３４は３速用ローラ対１３，２３から離間する。ドライバがセレクトレバー４６を前進レンジ側へ操作すると、ドライバの操作力はワイヤケーブル４５を介してプレート４３に伝わり、コイルスプリング４４の付勢力に反してロッド４２を３速用ローラ対１３，２３側へ移動させる。これにより、くさび部材３４は３速用ローラ対１３，２３と接触する位置（図９の破線部分）まで前進する。
実施例６では、ロッド４２、プレート４３、コイルスプリング４４およびワイヤケーブル４５によりくさび部材進退手段を構成する。
【００４３】
以上のように、実施例６では、くさび部材進退手段を、ドライバにより操作されるセレクトレバー４６の揺動運動をくさび部材３４の進退方向運動に変換する機構としたため、くさび部材３３を進退させるアクチュエータが不要となり、くさび部材進退手段を安価に構成できる。
【００４４】
また、実施例６では、車両の後退時にくさび部材３３を３速用ローラ対１３，２３から離間させることができるため、入出力ローラ１，２の逆転を妨げることなく、車両を後退させることができる。
【実施例７】
【００４５】
実施例７は、くさび部材を弾性部材でフレームに支持し、伝達トルクの増大によって入力ローラがカム面上を移動することを利用し、所定以上の正転トルクを伝達するとき、くさび部材と入力ローラとを非接触とする例である。
図１０は、実施例７の摩擦伝動装置を示す側面図である。
実施例７では、くさび部材３４をフレーム７に弾性支持するコイルスプリング（弾性部材）４７を設けた。このコイルスプリング４７は、入出力ローラ１，２の伝達トルクがゼロであって、入力ローラ支持軸受け５が両カム面８ａ，８ｂの中間であるカム底（図２参照）にあるとき、３速用ローラ対１３，２３の外周面にそれぞれ軽く押し当てる程度の付勢力でくさび部材３４を３速用ローラ対１３，２３側へ付勢している。
【００４６】
次に、実施例７の作用効果を説明する。
車両が停車し、かつ、ドライバがブレーキを踏んで入出力ローラ１，２の伝達トルクがゼロになったとき、入力ローラ１を支持する入力ローラ支持軸受け５はカム底に位置するため、くさび部材３４は３速用ローラ対１３，２３と接触している。よって、逆転トルクが入力したとき、くさび部材３４が３速用ローラ対１３，２３間にかみ込むことで、入出力ローラ１，２の逆転をロックできる。
その後、ドライバがアクセルを踏み込んで正転トルクが伝達されると、正転カム面８ａによって１速用ローラ対１１，２１間には伝達トルクに比例した押し付け力が発生する。
【００４７】
このとき、ローラ接触部における変形を吸収するために入力ローラ支持軸受け５は正転カム面８ａ上を転動し、これにより入力ローラ１は正転カム面８ａ上を、カム底から離れる方向へ移動する。ここで、入力ローラ１の正転カム面８ａ上の移動量は、伝達トルクの大きさに応じて決まり、伝達トルクが大きいほど入力ローラ１は正転カム面８ａ上を逆転カム面８ｂから離れる方向へ移動する。これにより、３速用入力ローラ１３はくさび部材３４から離れ、３速用出力ローラ２３のみで接触した状態となるため、摩擦損失を低減できる。
【００４８】
なお、アクセルオフによるコースト走行時、入出力ローラ１，２はエンジンブレーキによるコーストトルク（負トルク）を伝達するため、入力ローラ支持軸受け５がカム８のカム底に移動することで、３速用入力ローラ１３はくさび部材３４と接触する。このとき、入力ローラ１は正転しているため、くさび部材３４と３速用ローラ対１３，２３との間には摩擦力が作用するのみであり、入出力ローラ１，２の正転がロックされることはない。
【００４９】
以上のように、実施例７では、入力ローラ１の入力ローラ支持軸受け５に当接し、３速用ローラ対１３，２３の接触点における接線に対して所定の傾斜角度αを有するカム面８ａを有するカム８と、このカム８を支持するフレーム７と、くさび部材３４をフレーム７に支持するコイルスプリング４７とを設けた。このため、車両の前進走行時においてドライバの駆動力要求が高いときのくさび部材３４と３速用ローラ対１３，２３との摩擦による動力損失を抑制できる。
【実施例８】
【００５０】
実施例８は、入出力ローラ周面間のうち、逆転時に相互に近づき合う側と反対側で両ローラに接触する第２のくさび部材を設けた例である。
図１１は、実施例８の摩擦伝動装置を示す側面図である。
実施例７では、実施例１のくさび部材３３に加え、くさび部材３３と反対側、すなわち、１速用ローラ対１１，２１の周面間のうち、逆転時に相互に近づき合う側と反対側で１速用ローラ対１１，２１に接触する第２のくさび部材４８を設けた。第２のくさび部材４８の形状はくさび部材３３と同一である。
【００５１】
くさび部材３３および第２のくさび部材４８は、運転条件（前進、後退、駐車）に応じて、３速用ローラ対１３，２３の接触点の接線方向に進退可能に設け、１速用ローラ対１１，２１との接触、非接触状態を切り換え可能とする。くさび部材３３，４８を進退させるくさび部材進退手段としては、例えば、実施例４に示したモータを動力とするねじ軸機構を用いる。
【００５２】
ドライバが後退レンジを選択したときは第２のくさび部材４８を１速用ローラ対１１，２１と接触させ、１速用ローラ対１１，２１間に第２のくさび部材４８をかみ込ませることで、入出力ローラ１，２の正転をロックできるため、降坂路停車時におけるヒルホールドを実現できる。また、駐車時にはくさび部材３３と第２のくさび部材４８を共に１速用ローラ対１１，２１と接触させることで、入出力ローラ１，２の正逆転をロックできるため、パーキングブレーキとしての機能を実現できる。
【００５３】
以上のように、実施例８では、１速用ローラ対１１，２１の周面間のうち、逆転時に相互に近づき合う側と反対側で１速用ローラ対１１，２１と摩擦接触する第２のくさび部材４８を設けたため、降坂路停車時におけるヒルホールドを実現でき、車両のずり下がりを抑制できる。また、車両駐車時のパーキングブレーキとしての機能を実現できる。
【実施例９】
【００５４】
実施例９は、摩擦伝動装置として、遊星ローラ機構を用いた例である。
図１２は実施例９の摩擦伝動装置を示す正面図、図１３は実施例９の摩擦伝動装置を示す側面図である。
実施例９の摩擦伝動装置は、入力ローラとしてのサンローラ５０と、出力ローラとしての３つのピニオンローラ５１と、リングローラ５２とを有する。サンローラ５０は、原動機である駆動モータ５３の出力軸５３ａと一体回転する。３つのピニオンローラ５１は、サンローラ５０とリングローラ５２との間に、周方向120°ピッチで配置する。各ピニオンローラ５１は、キャリア５４により回動自在に支持する。キャリア５４は、駆動輪５５の駆動軸５５ａと一体に回転する。リングローラ５２は、車体側のフレーム５６に固定する。
【００５５】
実施例９の摩擦伝動装置は、図１２に示すように、サンローラ５０とピニオンローラ５１のローラ周面間のうち、正転時に相互に近づき合う側と反対側で両ローラ５０，５１に接触するくさび部材５７を備える。
次に、実施例９の作用効果を説明する。
車両の前進時、すなわちサンローラ５０とピニオンローラ５１が正転するとき、くさび部材５７は、サンローラ５０およびピニオンローラ５１との摩擦力によって、サンローラ５０およびピニオンローラ５１間から離れる方向への力を受けるため、くさび部材５７はサンローラ５０およびピニオンローラ５１に対して単に摩擦力を生じさせるだけであり、車両の前進が妨げられることがない。
【００５６】
一方、登坂路での停車時、ドライバがブレーキオフすることで入出力ローラ１，２が逆転しようとすると、くさび部材５７はサンローラ５０およびピニオンローラ５１との摩擦力によってサンローラ５０とピニオンローラ５１との接触点へ向かう方向への力を受け、両ローラ５０，５１に引き込まれることで、両ローラ５０，５１間にかみ込む。これにより、サンローラ５０とピニオンローラ５１とが回転不能となり、キャリア５４の逆回転を規制できるため、登坂路で停車した車両の後退を抑制できる。
【００５７】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、くさび部材を縦断面三角形状または台形状とした例を示したが、図１４に示すように、縦断面円形状のくさびローラ６０をとしてもよい。この場合、くさびローラ６０の１速用ローラ対１１，２１との接触点における接線同士が成す角度をくさび角度としたとき、このくさび角度を、カム面８ａ，８ｂの接線に対する傾斜角度の二倍以下に設定することで、くさびローラ６０に外部から押圧力を与えることなく入出力ローラ１，２の逆転をロックすることができる。
実施例では、入力ローラと出力ローラとからなるローラ対を複数個設けた例を示したが、ローラ対は１つでもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  入力ローラ
２  出力ローラ
８  カム（カム部材）
７  フレーム
８ａ  正転カム面
８ｂ  逆転カム面
９  サーボモータ（変速アクチュエータ）
１１  １速用入力ローラ
１２  ２速用入力ローラ
１３  ３速用入力ローラ
２１  １速用出力ローラ
２２  ２速用出力ローラ
２３  ３速用出力ローラ
２４  偏心出力ローラ軸（偏心軸）
３３  くさび部材
３６  モータ（くさび部材進退手段）
３７  ねじ軸機構（くさび部材進退手段）
３８  ロッド（くさび部材進退手段）
３９  ギア（くさび部材進退手段）
４０  アイドラギア（くさび部材進退手段）
４１  ラック軸（くさび部材進退手段）
４２  ロッド（くさび部材進退手段）
４３  プレート（くさび部材進退手段）
４４  コイルスプリング（くさび部材進退手段）
４５  ワイヤケーブル（くさび部材進退手段）
４６  セレクトレバー（変速レバー）
４７  コイルスプリング（弾性部材）
４８  第２のくさび部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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